[发明专利]光学读取系统

说明书

技术领域

本发明是有关于一种光学读取系统，且特别是有关于一种可在同一平台进行反射式以及穿透吸收式光学测量的光学读取系统。

背景技术

光激发荧光(Photoluminescence，PL)光谱对于检测发光半导体材料的光特性是一个有力又无破坏的技术，而且借由分析光激发荧光数据，可以由光谱中的特征可以得知掺杂杂质种类、能隙大小、杂质活化能等等。从发光谱峰能量可以估算出化合物中的组成成分。

为了观测生物组织中不会自发荧光的部分，外加荧光染剂是必要的。荧光蛋白质技术是最近在外加荧光上重要的发明。荧光蛋白质对生物无毒性，可被编译在目标细胞的脱氧核醣核酸(deoxyribose nucleic acid，DNA)中由细胞表现出来，若与其它蛋白质编译在一起，即可用荧光强弱来追踪特定蛋白质在细胞中的表现强度与出现位置。在测量荧光反应的仪器中，通常光源与光检测器配置于待测物的同一侧。借由光源激发待测物的荧光物质，使得光检测器可以测量待测物的荧光反应。前述将光源及光检测器配置于待测物同一侧的光学测量方式称为反射式测量。

光吸收分析亦广泛用于各种材料的检测上，其利用某些物质具有特定吸收光谱的特性，用一特定波长范围的光照射待测物，并检测透射过待测物的光谱，比较入射光及透射光光谱可得知待测物的吸收光谱。在测量光吸收的仪器中，光源与光检测器通常配置于待测物的两侧。借由光源照射待测物，使得光检测器可以测得透射过待测物的光谱。前述将光源及光检测器配置于待测物不同侧的光学测量方式称为穿透吸收式测量。

目前由于纳米材料及生化检体的应用需求，此种样品的量小及种类繁多，又属于新颖材料的范畴。而对于目前生物检体的应用上，除了蛋白质、脱氧核醣核酸，还有一些生化酵素的生化检体，如果能提供一具有高灵敏度及高动态范围的光学检测系统，结合光激荧光及光吸收分析，可以同步获得一些结果为材料结构、成分与质量的判断依据，也成为纳米及生物材料发展的一关键测量技术。

美国专利第US6074616号、第US6830731B1号及第US6194222B1号中所提的具有高灵敏度、高动态范围的荧光光学检测方法，为在测试物的荧光标记物质上针对不同含量的生物标记蛋白质作不同含量的荧光标记，而在美国专利第US6628382B2号及第US6809826B2号所提的光学检测方式中的荧光放射与光吸收检测方法，也是采取使用不同平台的检测方式。

一般欲对待测物进行反射式测量与穿透吸收式测量时需使用不同平台。亦即，单一平台仅能进行其中一种光学测量。在世界专利第WO9214137号中提出了可测量荧光放射及光吸收的装置，但只能应用于液态测试物而限制了其用途，无法使用在多样化的生物材料上，如生物芯片。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是提供一种光学读取系统，可在单一平台上对材料进行反射式及穿透式两种光学测量。

基于上述及其它目的，本发明提出一种光学读取系统，包括以承载测试物的载台、第一光源模块、第二光源模块，以及光学读取模块。其中第一光源模块配置于载台的第一侧，且测试物位于第一光源模块的光路中。第二光源模块配置于载台的第二侧，且测试物位于第二光源模块的光路中。光学读取模块配置于载台的第一侧或第二侧，且测试物位于光学读取模块的探测范围内。

依照本发明的一优选实施例所述，在上述光学读取系统中，还包括一载台位置伺服单元，连接到载台。其中借由载台位置伺服单元调整载台的位置，使测试物位于光学读取模块的探测范围内。

依照本发明的一优选实施例所述，在上述的光学读取系统中的载台包括一测试物固定机构，用以使测试物固定于载台。测试物固定机构包括一承载舟，其中承载舟具有一凹槽，用以承载测试物，亦可有不同深浅宽窄的多个凹槽，用以承载不同尺寸的测试物，凹槽底部配置有至少一镂空槽。

依照本发明的一优选实施例所述，上述的光学读取系统中的第一光源模块还包括一第一光学调制单元，以调制第一光源模块的光源。第一光学调制单元包括一调制片，用以间歇地屏蔽第一光源模块的光路中，以使光学读取系统进行高灵敏度锁相光学测量。

依照本发明的一优选实施例所述，上述的光学读取系统还包括一第一光源模块位置伺服单元，用以调整第一光源模块至载台之间的距离。其中借由第一光源模块位置伺服手段调整载台与第一光源模块之间的距离，使测试物位于第一光源模块的光路中。